内质网和高尔基体是真核生物中发现的两种膜结合细胞器。这两种细胞器都密切相关并且在功能上相关。内质网 (ER) 和高尔基体都是细胞内膜系统的两个组成部分。溶酶体和囊泡是内膜系统的其他组成部分。在真核细胞中发现两种类型的 ER，粗糙 ER 和平滑 ER。核糖体与粗糙内质网结合，将合成的多肽链转运到粗糙内质网中。蛋白质的翻译后修饰发生在 ER 内，使蛋白质成熟。这些成熟的蛋白质被运输到高尔基体中，以便运输到它们的最终目的地，进入溶酶体、质膜或从细胞分泌到细胞外环境中。分泌到细胞外环境是通过胞吐作用发生的。

这篇文章解释了，

1. 什么是内质网 – 结构，功能 2。 什么是高尔基体 – 结构，功能 3。 内质网与高尔基体的关系 – 内质网和高尔基体之间的相似性 – 内质网和高尔基体之间的差异 4. 蛋白质如何从内质网转运到高尔基体

什么是内质网

内质网 (ER) 是一种在真核生物中发现的细胞器，包含扁平的膜状囊，相互连接。这些囊是管状结构，称为脑池。水池由细胞的细胞骨架连接在一起。发现了两种类型的 ER：平滑 ER 和粗糙 ER。只有粗糙的内质网含有与内质网膜结合的核糖体。平滑内质网参与脂质代谢。粗糙的内质网为蛋白质合成提供了场所。

什么是高尔基体

高尔基体是在真核细胞中发现的另一种细胞器。它由充满液体的四到六个水池组成。高尔基体为果胶和半纤维素等碳水化合物的合成提供了场所。在动物细胞的细胞外基质中发现的糖胺聚糖也在高尔基体中合成。在高尔基体中可以识别出两种面孔：顺式面孔和反式面孔。

内质网与高尔基体的关系

内质网和高尔基体之间的相似性

内质网和高尔基体都参与细胞内膜系统的形成。它们由扁平的、膜状的、充满液体的囊组成，称为脑池。水池由细胞的细胞骨架连接在一起。

粗糙的内质网为细胞中的蛋白质合成提供了场所。核糖体与粗糙内质网的膜结合。翻译的蛋白质被输出到内质网成熟。这些蛋白质再次被运送到高尔基体中以进一步成熟并分拣出它们的最终目的地。因此，内质网和高尔基体都参与了蛋白质的成熟。新合成的多肽链与内质网腔中的分子伴侣蛋白相互作用。将被分泌到细胞表面的蛋白质通过在多肽链中的半胱氨酸残基之间形成二硫键来实现其 3D 结构。在内质网中发现的蛋白质二硫键异构酶促进了半胱氨酸残基之间二硫键的形成。一旦蛋白质达到其正确的 3D 结构，它们就会从伴侣蛋白中释放出来。糖基化，即多糖链添加到蛋白质中，也发生在 ER 中。通常，膜蛋白和分泌蛋白是糖基化的。一些糖基化发生在 ER 中，而其他糖基化发生在高尔基体中。

ER 和高尔基体都能够形成运输囊泡。运往溶酶体、质膜或分泌物的蛋白质通过称为 COPII 包被的转运囊泡的小转运囊泡从内质网转运到高尔基体。高尔基体也形成分泌囊泡，以便将分类的蛋白质运输到它们的最终目的地。细胞的内膜系统如图1所示。

图 1：细胞的内膜系统

内质网与高尔基体的区别

ER 中的池相互连接，促进大分子在整个细胞中的运输。相比之下，高尔基体中的水池包含四到六个小水池。它们彼此不相互关联。但是在高尔基体中可以将两张脸识别为顺式脸和反式脸。在高尔基体中观察到物质从顺式池到反式池的定向流动。分泌囊泡从其顺式面进入高尔基体，成熟后与反式面分离。在高尔基体两侧发现的管状和池状结构网络称为顺式高尔基体网络 (CGN) 和反式高尔基体网络 (TGN)。蛋白质从 CGN 到 TGN 的运输称为血管运输。高尔基体结构如图2所示。

ER 和高尔基体也参与细胞中的其他功能。平滑内质网参与脂质代谢。相比之下，高尔基体为果胶和半纤维素等碳水化合物合成提供了场所。在动物细胞的细胞外基质中发现的糖胺聚糖也在高尔基体中合成。

图 2：高尔基体

蛋白质如何从内质网转运到高尔基体

大多数被翻译的蛋白质被送往内质网、高尔基体、溶酶体或质膜。将蛋白质从内质网分泌到高尔基体并转运到其他目的地的途径称为生物合成分泌途径。这些蛋白质由与粗糙内质网结合的核糖体合成。翻译的多肽链被转运到内质网。蛋白质折叠和加工发生在 ER 内。高尔基体是从内质网接收蛋白质的工厂。它位于 ER 的出口根目录中。成熟的蛋白质从内质网转运到高尔基体。这种运输由称为 COPII 包被的运输囊泡的小囊泡发生，这些囊泡从 ER 出口位点退出。

COPII 包被的转运囊泡通过与顺式池膜融合从细胞器的顺式面进入高尔基体。然后蛋白质进入 CGN 并依次转运到 TGN，同时进一步成熟并为它们的最终目的地做好准备。高尔基体中的蛋白质可能会进入溶酶体、质膜或分泌到细胞外环境中。从 TGN，成熟蛋白质通过分泌囊泡离开高尔基体。

结论

ER、高尔基体、溶酶体和分泌囊泡统称为真核细胞的内膜系统。 ER 上有粗糙和光滑的表面。平滑内质网参与脂质代谢。粗糙内质网通过将核糖体结合到其膜上参与蛋白质合成。在核糖体中合成的蛋白质被转运到粗糙的内质网中。在 ER 内，这些蛋白质通过翻译后修饰而成熟。寡糖标记的蛋白质通过称为 COPII 包被的小泡的小运输囊泡从内质网运输到高尔基体。这些蛋白质通过 CGN 进入高尔基体并运输到 TGN，同时进行分类以便运输到最终目的地。蛋白质从 CGN 到 TGN 的运输称为血管运输。在血管运输过程中，蛋白质仍会发生糖基化等修饰。分选出来的蛋白质被转运到溶酶体、质膜或分泌到细胞外环境中。翻译后的蛋白质从核糖体通过内质网转运到高尔基体的过程称为生物合成分泌途径。

参考：1。 Cooper, Geoffrey M. “内质网”。细胞：分子方法。第 2 版。美国国家医学图书馆，1970 年 1 月 1 日。Web。 2017 年 4 月 24 日。2. Cooper, Geoffrey M.“高尔基体装置”。细胞：分子方法。第 2 版。美国国家医学图书馆，1970 年 1 月 1 日。Web。 2017 年 4 月 24 日。3. Alberts, Bruce。 “从急诊室通过高尔基体传输。”细胞的分子生物学。第 4 版。美国国家医学图书馆，1970 年 1 月 1 日。Web。 2017 年 4 月 24 日。

图片提供：1。 “内膜系统图 en”，作者 Mariana Ruiz LadyofHats –（公共领域）通过 Commons Wikimedia2。 Kelvinsong 撰写的“高尔基体（无边界版本）-en” – 通过 Commons Wikimedia 自己的作品（CC BY 3.0）